python装饰器是什么？有什么作用？

Python 装饰器

装饰器是 Python 中的一种特殊语法结构，允许在运行时动态地修改或增强函数或方法的行为。它们通常用来添加功能，而不需要直接修改原始函数的代码。

作用

1. 代码重用：

   • 装饰器可以封装一些通用的功能，比如日志记录、权限检查、性能监控等，可以在多个函数之间共享这些功能，而不需要重复代码。

2. 增强功能：

   • 装饰器可以在调用原始函数之前或之后执行一些额外的操作，如输入验证、输出格式化等，增强原始函数的功能。

3. 分离关注点：

   • 装饰器帮助将核心业务逻辑与辅助功能（如日志、错误处理）分离，使代码更清晰、更易于维护。

4. 简化函数调用：

   • 通过装饰器，可以简化对某些常见功能的调用，如缓存结果、重试机制等，无需在每个函数中实现相同的逻辑。

装饰器的基本语法

一个简单的装饰器通常是一个接受一个函数作为参数，并返回一个新函数的函数。

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Something is happening before the function is called.")
        func()
        print("Something is happening after the function is called.")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()

输出：

Something is happening before the function is called.
Hello!
Something is happening after the function is called.

关键点

1. @语法：

   • 使用 @decorator_name 语法将装饰器应用到一个函数上，等价于 say_hello = my_decorator(say_hello)。

2. 接受参数的装饰器：

   • 如果你需要为装饰器传递参数，可以创建一个装饰器生成器。

   def repeat(num_times):
       def decorator_repeat(func):
           def wrapper(*args, **kwargs):
               for _ in range(num_times):
                   func(*args, **kwargs)
           return wrapper
       return decorator_repeat
   
   @repeat(num_times=3)
   def greet(name):
       print(f"Hello, {name}!")
   
   greet("Alice")
   

   输出：

   Hello, Alice!
   Hello, Alice!
   Hello, Alice!
   

3. 使用 functools.wraps：

   • 当你使用装饰器时，原始函数的元数据（如名称、文档字符串等）可能会丢失。可以使用 functools.wraps 来保留这些信息。

   from functools import wraps
   
   def my_decorator(func):
       @wraps(func)
       def wrapper(*args, **kwargs):
           print("Before calling the function")
           return func(*args, **kwargs)
       return wrapper
   

总结

Python 装饰器是一个强大的工具，可以用于函数和方法的动态修改和增强。它们不仅可以提高代码的可读性和可维护性，还能促进代码重用。理解如何创建和使用装饰器是 Python 编程中的重要技能。